JP2009185564A - 橋梁の送り出し工法 - Google Patents

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Abstract

【課題】到達側の設備の縮小化を図ることができる橋梁の送り出し工法を提供する。
【解決手段】橋台2または橋脚4の間に橋桁5を架け渡すべく、橋桁5を、橋台2または橋脚4の一方から送り出して他方に到達させる橋梁1の送り出し工法において、上記橋桁5を送り出すべく該橋桁5を片持ち支持したときの撓みを予め求め、その求められた上記橋桁5の撓みと上記橋桁5の形状と上記送り出し側の橋台2または橋脚4の高さとを基に、上記片持ち支持したとき上記橋桁5の先端部の高さが上記到達側の橋台2または橋脚4の高さに実質的に一致するように、上記橋桁5の傾斜角を求め、上記橋桁5を送り出す際に、上記求められた傾斜角で上記橋桁5を傾斜させ、その傾斜させた橋桁5を上記送り出し側の橋台2または橋脚4から上記到達側の橋台2または橋脚4に向けて移動し、該移動した橋桁5の先端部を上記到達側橋台3または橋脚4にて受けるものである。
【選択図】図1

Description

本発明は、橋軸方向に互いに離間させて設けられた橋台または橋脚の間に橋桁を架け渡す橋梁の送り出し工法に関するものである。
従来、橋脚(または橋台)間に橋桁を架設する方法として、橋桁を一方の橋脚から他方の橋脚まで送り出す送り出し工法が知られている(例えば、特許文献1の段落[0003]、[0004]および図6など参照)。
特許文献1に示された送り出し工法では、既設の橋桁の上に、送り出すべき橋桁(送り出し桁)を台車に載せて送り出すための設備(送り出し側設備)が設けられる。また、既設の橋桁の上のヤードにて、送り出し桁が所定長さ分だけ組み立てられる。
組み立てられた送り出し桁は送り出し側設備の台車上に載置される。また、送り出し桁の前端に手延べ機が連結される。
手延べ機が連結された送り出し桁は、既設の橋桁(送り出し側の橋脚)から到達側の橋脚に向けて送り出される。手延べ機が到達側の橋脚に到達して送り出し桁が両持ち支持されると、既設の橋桁側のヤードにて、送り出し桁の後端にさらに桁が継ぎ足される。
送り出し桁の長さが、送り出し側の橋脚と到達側の橋脚との間の距離とほぼ等しくなるまで桁が継ぎ足され送り出された後、送り出し桁が送り出し側の橋脚と到達側の橋脚とに架け渡される。
特許第3905099号公報
しかしながら、上述した送り出し工法では、以下のような問題があった。
すなわち、送り出し桁を既設桁上で組み立てて送り出すことから、送り出し桁および手延べ機は、既設桁の高さの分だけ、到達側の橋脚よりも高くなる。
そのため、到達側に構台などが設けられて高さが調整されるが、送り出し完了後には、送り出し桁を到達側と送り出し側全体とで、既設桁の高さの分(例えば、約2−3m)だけジャッキダウンしなければならなく、到達側にジャッキダウン用の大規模な設備が必要になってしまうという課題があった。
特に、山間部などで、到達側の橋脚の周辺にアクセスし難い場合には、到達側に大規模なジャッキ設備を設けることが困難であり、上述した従来の送り出し工法を適用できない虞があった。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、到達側の設備の縮小化を図ることができる橋梁の送り出し工法を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明は、橋軸方向に間隔を隔てて設けられた橋台または橋脚の間に橋桁を架け渡すべく、上記橋桁を、上記橋台または橋脚の一方から送り出して他方に到達させる橋梁の送り出し工法において、上記橋桁を送り出す際に、上記橋桁を片持ち支持し、その片持ち支持した橋桁の先端部の高さが上記到達側の橋台または橋脚の高さに実質的に一致するように上記橋桁を予め傾斜させ、その後、上記傾斜させた橋桁を上記送り出し側の橋台または橋脚から上記到達側の橋台または橋脚に向けて移動し、該移動した橋桁の先端部を上記到達側の橋台または橋脚にて受けるものである。
好ましくは、上記橋桁を傾斜させる際に、上記橋桁を送り出すべく該橋桁を片持ち支持したときの撓みを予め求め、その求められた上記橋桁の撓みと上記橋桁の形状と上記送り出し側の橋台または橋脚の高さとを基に、上記片持ち支持したとき上記橋桁の先端部の高さが上記到達側の橋台または橋脚の高さに実質的に一致するように、上記橋桁の傾斜角を求め、上記求められた傾斜角で上記橋桁を傾斜させるものである。
好ましくは、上記橋桁の傾斜は、上記橋桁の橋軸方向の中間部と送り出し側端部とを各々ジャッキアップすると共に、そのジャッキアップの高さを上記中間部と上記送り出し側端部とで調整して行われるものである。
好ましくは、上記橋桁を上記送り出し側の橋台または橋脚から上記到達側の橋台または橋脚に向けて送り出すための送り出し側設備を、上記送り出し側の橋台または橋脚に設けたものである。
好ましくは、上記送り出し側設備が、上記送り出し側の橋台または橋脚に設けられ橋軸方向に延びる軌条と、その軌条上に走行可能に設けられると共に上記橋桁を支持する台車とを備えるものである。
好ましくは、上記到達側の橋台または橋脚に、高さ方向に伸縮自在かつ上記送り出された橋桁の先端部を受けるための微調整手段を設け、上記移動させた上記橋桁の先端部が上記微調整手段に到達する際に、該微調整手段の高さを調整して高さ方向の誤差を吸収するものである。
本発明によれば、到達側の設備の縮小化を図ることができるという優れた効果を発揮するものである。
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
本実施形態の橋梁の送り出し工法(以下、送り出し工法という)は、例えば、交通路(鉄道線路や道路)、河川などを跨いで架け渡される橋桁を備えた橋梁を対象とする。
まず、図1から図3に基づき本実施形態が対象とする橋梁とその橋梁を架設するための架設設備とを説明する。
図1に示すように、橋梁1の橋台2、3が、橋軸方向(図1の左右方向)に間隔を隔てて設けられ、それら橋台2、3の間(図例では、ほぼ中間)には、橋台2、3と橋軸方向に間隔を隔てて橋脚4が設けられる。これら橋台2、3および橋脚4の上には、架設後の橋桁を支持するための支承6が各々設けられる。
2つの橋台2、3の内の一方(図1において左側)の橋台(以下、送り出し側橋台という)2と橋脚4との間は、アクセス(接近)が比較的容易となっており、後述する構台21、23の設置や橋桁架設用クレーンの進入などが可能である。
これに対して、他方(図1において右側)の橋台3(以下、到達側橋台という)3と橋脚4との間には、上述した交通路(鉄道線路や道路)、河川などが存する空間Rがあり、到達側橋台3の近傍を除きアクセスが困難になっている。
本実施形態は、この空間Rの両側に位置する橋脚4と到達側橋台3との間に橋桁(以下、送り出し桁という)5を架け渡すものである。
送り出し桁5は、橋軸方向に延び、橋軸方向の両端部に連結される他の橋桁と共に橋梁1の主桁を構成する。図例の送り出し桁5は、橋軸方向の中間部が上方に湾曲した太鼓橋形状を有する。送り出し桁5は、例えば、箱形断面形状を有する鋼製の桁部材を橋軸方向に連結して組み立てられる。
送り出し桁5が架設される架設地点(橋脚4および橋台2)の周囲には、送り出し桁5の架設のための架設設備10が設けられる。
その架設設備10は、送り出し桁5を橋脚4から送り出して到達側橋台3に到達させるものであり、送り出し桁5を橋脚4から送り出すための送り出し側設備11と、その送り出し側設備11から送り出された送り出し桁5を受けるための到達側設備12とを備える。以下の説明では、図1の右方を前方、左方を後方という。
送り出し側設備11は、橋軸方向に延びる送り出し側軌条14(レール)と、その送り出し側軌条14上に走行可能に設けられると共に送り出し桁5を支持する送り出し側台車15、16と、送り出し側台車15、16を前方に移動させて送り出し桁5を送り出すための駆動手段18とを備える。
送り出し側軌条14は、送り出し側の橋台2から前方に橋脚4を超えて延び、橋脚4から前方に所定長さ延出する。送り出し側軌条14は、橋幅方向に間隔を隔てて2本設けられる。
それら送り出し側軌条14を支持するための仮設の構台21、22(ベント、支保工)が、橋脚4の前後に配置される。図例では、送り出し側橋台2と橋脚4との間に橋軸方向に間隔を隔てて複数の後方構台21が設けられ、橋脚4の前方に中間構台22が設けられる。
送り出し側台車15、16は、送り出し側軌条14上に橋軸方向に離間させて2つ設けられ、一方の送り出し側台車(以下、後方台車という)15が送り出し桁5の後部に配置され、他方の送り出し側台車(以下、中間台車という)16が送り出し桁5の中間部に配置される。
後方台車15は、送り出し側軌条14上を橋軸方向に案内されて走行する台車本体26と、その台車本体26に支持された架台27とを有する。その後方台車15の架台27上には、送り出し桁5の後部を受けると共に上下に伸縮自在な後方ジャッキ31が設けられる。
中間台車16は、後方台車15と同様に、送り出し側軌条14上を橋軸方向に案内されて走行する台車本体28と、その台車本体28に支持された架台29とを有する。中間台車16の架台29は、箱形断面材などを井桁状に上下に複数段(図例では3段)組み合わせて形成される。中間台車16の架台29上には、送り出し桁5の中間部を受けると共に、上下に伸縮自在な中間ジャッキ32が設けられる。
後方ジャッキ31、中間ジャッキ32および後述する前方ジャッキ33は、例えば、シリンダ内に収容されたピストンを油圧にて伸縮させる油圧ジャッキなどが考えられる。また、これらジャッキ31−33の先端には、送り出し桁5を受けて支持するための受け部材(図示せず)が設けられる。
駆動手段18は、ケーブル41により送り出し桁5を橋脚4などの固定台に接続し、その固定台に反力を取りつつ送り出し桁5側でケーブル41を引張り、送り出し桁5を移動させるものである。
具体的には、駆動手段18は、ケーブル41と、そのケーブル41を牽引する牽引装置42と、固定台をなす橋脚4に設置された定着具43とを備える。
ケーブル41は、送り出し桁5の下方に間隔を隔てて配置され、橋軸方向(送り出し方向)に沿ってほぼ直線状に延びる。ケーブル41は、例えば、PC鋼より線で形成される。
図2に示すように、定着具43は、橋脚4に固定された反力受材46と、その反力受材46に支持されケーブル41の一端(前端)を把持するクランプ部材47とを有する。
反力受材46は、橋脚4の前面に設けられたケミカルアンカー48にライナー材49を介して接合され、橋脚4の前面に沿って上下に延びる。その反力受材46の上部は、橋脚4から上方に延出し、その上部にクランプ部材47が取り付けられる。
図3に示すように、牽引装置42は、送り出し桁5の後端に、取り付け部材51を介して取り付けられる。具体的には、取り付け部材51は、送り出し桁5の後端面に沿って上下に延びると共に下部が送り出し桁5から下方に延出し、その取り付け部材51の下部に牽引装置42が取り付けられる。
牽引装置42は、例えば、橋軸方向(送り出し方向)に伸縮可能な二組のジャッキ52、53を有し一方の組のジャッキ52にケーブル41を把持させて伸長させると共に他方の組のジャッキ53の把持を開放して縮退させ、それら伸長と縮退とを交互に繰り返すことで連続的にケーブル41を牽引可能なダブルツインジャッキで構成される。
図1に戻り、本実施形態の到達側設備12は、送り出された送り出し桁5を受けると共に、その送り出し桁5を到達側橋台3に案内するものであり、到達側橋台3から後方に延びる到達側軌条61と、その到達側軌条61上を走行すると共に送り出された送り出し桁5の先端部(前端部)を支持する前方台車(到達側台車)17とを備える。
到達側橋台3の後方には、到達側軌条61を支持するための仮設の構台(以下、前方構台という)23が設けられる。
前方台車17は、到達側軌条61上を橋軸方向に案内されて走行する台車本体62を有する。前方台車17の台車本体62の上には、上下に(高さ方向に)伸縮自在かつ送り出された送り出し桁5の先端部を受けるための微調整手段をなす前方ジャッキ33が設けられる。
前方ジャッキ33は、送り出し桁5が到達側設備12に到達した際、その送り出し桁5の先端部の実際の高さが、送り出しの目標高さとズレたときに、その誤差を吸収するための微調整用ジャッキであり、例えば、50−100mm程度のストロークを有する。
次に、図1および図4に基づき本実施形態の送り出し工法を説明する。
送り出し工法は、橋軸方向に間隔を隔てて設けられた橋脚4と到達側橋台3の間に送り出し桁5を架け渡すべく、送り出し桁5を、橋脚4から送り出して到達側橋台3に到達させるものである。
本実施形態では、送り出し桁5の到達側が、正規の据え付けレベル(到達側橋台3の支承6の受け面の高さ)になるように送り出し桁5の変形を考慮して送り出し側の高さを決めた。
これにより、送り出し桁5を架設する際の到達側の大規模なジャッキダウンが不要となり、到達側の設備を縮小化することができる。
この点を以下に説明する。
図4に示すように、まず、送り出し桁5の架橋地点に架設設備10を予め設置する。
すなわち、送り出し側設備11の後方構台21および中間構台22を各々立設して、それら後方構台21および中間構台22の上に送り出し側軌条14を敷設し、その送り出し側軌条14に後方台車15および中間台車16を配置する。
また、到達側設備12の前方構台23を立設して、その前方構台23の上に到達側軌条61を敷設し、その到達側軌条61の上に前方台車17を配置する。前方台車17は、到達側軌条61の後端部に配置される。
次に、図示しない組立ヤードにて、送り出し桁5を組み立て、その組み立てた送り出し桁5を、後方および中間台車15、16(ジャッキ31、32)の上に配置して片持ち支持する。なお、本実施形態では、送り出し桁5に手延べ機を連結しない。
ここで、本実施形態では、送り出し作業を行う前に、送り出し桁5を送り出すべく片持ち支持したときの撓みν(変形)を予め求める。
撓みνは、送り出し桁5を構成する部材(鋼材)の強度、形状(長手方向形状や断面形状)や自重などを考慮して求められる。
撓みνは、例えば、後方および中間台車15、16の上に支持された送り出し桁5を実際に測定して求められる。あるいは、送り出し桁5の重心などを考慮して後方ジャッキ31および中間ジャッキ32の支持点を各々決定し、それら決定した支持点にて送り出し桁5を片持ち支持したと仮定して、計算により送り出し桁5の撓みνを算出してもよい。
次に、その求められた送り出し桁5の撓みνと送り出し桁5の形状と橋脚4の高さと後方および中間ジャッキ32の支持点の高さとを基に、送り出し桁5を片持ち支持したときに先端部の高さが到達側橋台3の高さに実質的に一致するような送り出し桁5の傾斜角を求める。
送り出し桁5の傾斜角は、例えば、後方ジャッキ31の支持点を中心とした送り出し桁5の回転角、中間ジャッキ32の支持点を中心とした送り出し桁5の回転角、あるいは後方ジャッキ31の支持点と中間ジャッキ32の支持点との間の点を中心とした送り出し桁5の回転角などとして設定される。
図例では送り出し桁5が、太鼓橋形状を有することから、その太鼓橋形状の曲がり具合(曲率)を基に送り出し桁5の傾斜角が求められる。
以上の送り出し桁5の撓みνと傾斜角とは、シミュレーションなどにより同時に求めるようにしてもよい。
次に、送り出し桁5を実際に送り出す作業を行う。その送り出し作業の際に、送り出し桁5を上記求められた傾斜角で傾斜させる。
送り出し桁5の傾斜は、送り出し桁5の橋軸方向の中間部を中間ジャッキ32でジャッキアップすると共に後部(送り出し側端部)を後方ジャッキ31でジャッキアップし、そのジャッキアップの高さを調整して行う。
例えば、求められた傾斜角から後方ジャッキ31と中間ジャッキ32との伸長量(または縮退量)を求めて、その求めた伸長量で後方ジャッキ31と中間ジャッキ32とを伸長させる。
送り出し桁5の先端部がより低くなるように送り出し桁5を傾斜させる場合には、後方ジャッキ31の伸長および/または中間ジャッキ32の縮退を行い、先端部がより高くなるように送り出し桁5を傾斜させる場合には、後方ジャッキ31の縮退および/または中間ジャッキ32の伸長を行う。
以上の調整を、送り出し桁5の先端部の高さが、前方ジャッキ33の支持点の高さに一致する(もしくは若干高くなる)まで行う。
また、駆動手段18の設置を行う。すなわち、橋脚4に定着具43を取り付け、その定着具43にケーブル41を把持させてケーブル41を橋脚4に固定する。他方、送り出し桁5の後端部に牽引装置42を取り付け、その牽引装置42に、橋脚4から延びるケーブル41を把持させる。
次に、傾斜させた送り出し桁5を橋脚4から到達側橋台3に向けて移動する。
送り出し桁5の移動は、橋脚4に橋軸方向に前後に延びる軌条14を設け、その軌条14上に該軌条14を走行可能な後方台車15および中間台車16を設け、それら後方台車15および中間台車16に送り出し桁5を支持させて、後方台車15および中間台車16を送り出し桁5ごと移動させることで行われる。
より具体的には、送り出し桁5を後方台車15および中間台車16により支持した状態で、橋脚4に反力を取りつつ送り出し桁5の牽引装置42によりケーブル41を牽引して、送り出し桁5(後方台車15および中間台車16)を前方に移動させる。
図1に示すように、移動させた送り出し桁5の先端部が、到達側設備12の前方ジャッキ33まで到達したら、その前方ジャッキ33により送り出し桁5の先端部を受ける。
これにより、送り出し桁5が、後方、中間、および前方の三点で支持(両持ち支持)される。
ここで、本実施形態では、移動させた送り出し桁5の先端部が前方ジャッキ33に到達する際に、前方ジャッキ33の高さを調整して高さ方向の誤差(送り出し桁5の先端部と前方ジャッキ33とのズレ)を吸収する。
さらに、三点支持された送り出し桁5を、送り出し桁5の先端部が所定の据え付け位置(到達側橋台3の支承6)に至るまで、後方、中間、および前方台車15−17により前方に移動させる。
送り出し桁5の先端部が所定の据え付け位置に到達したら、前方台車17の前方ジャッキ33をジャッキダウンして、送り出し桁5の先端部を到達側橋台3の支承6にて支持させる。同様に、中間台車16の中間ジャッキ32および架台27、後方台車15の後方ジャッキ31および架台29を盛り換えジャッキダウンして、送り出し桁5を橋脚4の支承6に支持させる。
以上により、橋脚4と到達側橋台3との間に送り出し桁5が架設される。
このように、本実施形態の送り出し工法によれば、到達側では、微調整用の前方ジャッキ33の小さなストローク分だけ、ジャッキダウンを行えばよく、従来のように到達側で送り出し桁5の高さ分の大規模なジャッキダウンを行う必要がない。
その結果、大規模なジャッキダウンを行うための設備が不要となり、到達側の設備を縮小化することができ、架設にかかるコストを低減することができる。
また、大規模なジャッキダウンを行わないことから、架設作業にかかる作業時間を短縮することができる。
手延べ機を使用しないことから、到達側にて送り出し桁5から手延べ機を取り外す作業が不要となり、これによっても到達側設備12を縮小化することができる。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
例えば、上述の実施形態では、到達側設備12に、到達側軌条61および前方台車17と前方ジャッキ33とを設けたが、これに限定されない。例えば、到達側軌条61および前方台車17を省略して前方ジャッキ33を到達側橋台3の上に直接、設置してもよく、また、前方ジャッキ33を省略して、送り出し桁5を到達側橋台3の支承6で直接受けることも考えられる。この場合、到達側設備12をより縮小することができ、とくに山間部など到達側の橋脚(または橋台)の周囲にアクセスが困難なときでも送り出し工法による架設が可能となる。
また、送り出し側設備11の台車の数は、2つに限定されず、2つ以上でもよく、あるいは橋軸方向に長い1つの台車上に、橋軸方向に間隔を隔てて前方ジャッキ33および中間ジャッキ32を設けるようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、前方ジャッキ33および中間ジャッキ32により送り出し桁5を傾斜させたが、傾斜させる手段はジャッキに限定されず、送り出し桁5の中間部を架台で回動可能に支持し後端部をワイヤで引張り傾斜させるものなど様々なものが可能である。
また、送り出し側設備は、上述の実施形態のものに限定されず、例えば、軌条14上を走行する台車15、16の代わりに、送り出し側に設けられた通路上をタイヤで走行する搬送車を備えたものでもよい。
また、駆動手段18は、ケーブル41および牽引装置42に限定されず、例えば、スライドジャッキや自走台車など様々なものが可能である。
また、上述の実施形態では、送り出し桁5の傾斜角を予め求めたが、これに限定されず、傾斜角を予め求めることなく、送り出し桁5の先端部の高さを計測しつつ前方ジャッキ33および中間ジャッキ32を操作して前方ジャッキ33の高さに合わせるようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、送り出し側設備11の軌条14を前方構台23の上に敷設したが、これに限定されず、送り出し側に既設橋桁が架設されている場合には、その既設橋桁の上に送り出し側設備(軌条など)を設けるようにしてもよい。
図1は、本発明の一実施形態に係る橋梁の送り出し工法を説明するための模式的な側面図であり、送り出し桁が到達側橋台に到達した状態を示す。 図2は、本実施形態の定着具の側面図である。 図3は、本実施形態の牽引装置の側面図である。 図4は、本実施形態の橋梁の送り出し工法を説明するための模式的な側面図であり、送り出し桁を送り出す前の状態を示す。
符号の説明
1 橋梁
2、3 橋台
4 橋脚
5 送り出し桁(橋桁)
11 送り出し側設備

Claims (6)

  1. 橋軸方向に間隔を隔てて設けられた橋台または橋脚の間に橋桁を架け渡すべく、上記橋桁を、上記橋台または橋脚の一方から送り出して他方に到達させる橋梁の送り出し工法において、
    上記橋桁を送り出す際に、上記橋桁を片持ち支持し、その片持ち支持した橋桁の先端部の高さが上記到達側の橋台または橋脚の高さに実質的に一致するように上記橋桁を予め傾斜させ、その後、上記傾斜させた橋桁を上記送り出し側の橋台または橋脚から上記到達側の橋台または橋脚に向けて移動し、該移動した橋桁の先端部を上記到達側の橋台または橋脚にて受けることを特徴とする橋梁の送り出し工法。
  2. 上記橋桁を傾斜させる際に、上記橋桁を送り出すべく該橋桁を片持ち支持したときの撓みを予め求め、その求められた上記橋桁の撓みと上記橋桁の形状と上記送り出し側の橋台または橋脚の高さとを基に、上記片持ち支持したとき上記橋桁の先端部の高さが上記到達側の橋台または橋脚の高さに実質的に一致するように、上記橋桁の傾斜角を求め、上記求められた傾斜角で上記橋桁を傾斜させる請求項1記載の橋梁の送り出し工法。
  3. 上記橋桁の傾斜は、上記橋桁の橋軸方向の中間部と送り出し側端部とを各々ジャッキアップすると共に、そのジャッキアップの高さを上記中間部と上記送り出し側端部とで調整して行われる請求項1または2記載の橋梁の送り出し工法。
  4. 上記橋桁を上記送り出し側の橋台または橋脚から上記到達側の橋台または橋脚に向けて送り出すための送り出し側設備を、上記送り出し側の橋台または橋脚に設けた請求項1から3いずれかに記載の橋梁の送り出し工法。
  5. 上記送り出し側設備が、上記送り出し側の橋台または橋脚に設けられ橋軸方向に延びる軌条と、その軌条上に走行可能に設けられると共に上記橋桁を支持する台車とを備える求項4記載の橋梁の送り出し工法。
  6. 上記到達側の橋台または橋脚に、高さ方向に伸縮自在かつ上記送り出された橋桁の先端部を受けるための微調整手段を設け、
    上記移動させた上記橋桁の先端部が上記微調整手段に到達する際に、該微調整手段の高さを調整して高さ方向の誤差を吸収する請求項1から5いずれかに記載の橋梁の送り出し工法。
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CN118345718A (zh) * 2024-06-17 2024-07-16 武汉市汉阳市政建设集团有限公司 一种跨越城市快速路高架桥的钢箱梁顶推施工方法

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